24. Процедури синтезу і аналізу проекту
Маршрутом проектування називається послідовність проектних процедур, що веде до одержання необхідних проектних рішень. Приклад типового маршруту проектування: розрізування принципової схеми пристрою на частини, розміщення мікросхем на платі, розшарування між з’єднань, трасування, оформлення конструкторської документації і керуючої інформації для програмно-керованого технологічного устаткування.
Проектні процедури поділяються на процедури синтезу й аналізу.
Процедури синтезу полягають у створенні описів проектованих об'єктів. У таких описах відображаються структура і параметри об'єкта і відповідно існують процедури структурного і параметричного синтезу. Під структурою об'єкта розуміють склад його елементів і способи зв'язку елементів один з одним. Параметр об'єкта — величина, що характеризує деяку властивість об'єкта чи режим його функціонування. Прикладами процедур структурного синтезу служать синтез логічної схеми (структура якої виражається переліком вхідних до неї логічних елементів і з'єднань) чи синтез алгоритму (його структура визначається складом і послідовністю операторів). Процедура параметричного синтезу полягає в розрахунку значень параметрів елементів при заданій структурі об'єкта, наприклад геометричних розмірів інтегральних компонентів при заданому ескізі топології чи мікросхеми номіналів пасивних елементів у заданій принциповій електричній схемі.
Структурування об'єкта іноді може викликати ускладнення. Це відноситься, наприклад, до проектування інтегральних схем на компонентному рівні. Однак і тут можна умовно виділити ділянки напівпровідникового кристала і розглядати їх як елементи структури.
Процедури аналізу полягають у дослідженні проектованого об'єкта чи його опису, спрямованому на одержання корисної інформації про властивості об'єкта. Ціль аналізу — перевірка працездатності об'єкта. Часто задача аналізу формулюється як задача установлення відповідності двох різних описів того самого об'єкта. При цьому один з описів вважається первинним і його коректністю передбачається встановленою. Інший опис відноситься до більш докладного рівня чи ієрархії до іншого аспекту, і його правильність потрібно установити зіставленням з первинним описом. Таке зіставлення називається верифікацією.
25. Принципи побудови маршрутів проектування
Основні принципи побудови маршрутів проектування: розділення складної задачі синтезу повного комплекту конструкторсько-технологічної документації на більш прості задачі синтезу проміжних проектних рішень; чергування процедур синтезу і верифікації; ітераційність проектування; посилення старанності аналізу (багато варіантність, ускладнення моделей) у міру наближення до остаточного проектного рішення.
Розчленовування складної задачі синтезу на ряд простих виконується відповідно до розглянутих положень блочноієрархічного підходу до проектування. Розчленовування дозволяє розподілити роботу між відповідними підрозділами проектного підприємства, організувати паралельно-послідовне виконання проектних процедур колективом розроблювачів.
Чергування процедур синтезу і верифікації обумовлене тим, що для більшості задач структурного синтезу відсутні методи, що забезпечують безпомилкове одержання проектних рішень, що задовольняють вимогам ТЗ. Це зв'язано з труднощями формалізації задач синтезу, тому основні рішення приймає людина на основі евристичних прийомів. При цьому неможливо врахувати все різноманіття якісних і кількісних вимог і уникнути помилок. Тому результати запропонованих при синтезі проектних рішень контролюються виконанням верифікації.
Ітераційність проектування обумовлена двома факторами. По-перше, вона випливає з особливостей блочно-ієрархічного підходу. Дійсно, при спадному проектуванні на n-м ієрархічному рівні можна лише приблизно судити про властивості не спроектованих елементів, що будуть розроблятися на наступному (n+1)-м рівні. При висхідному проектуванні невизначеність зв'язана з вимогами ТЗ, коректність яких може бути встановлена тільки при виконанні процедур самого верхнього ієрархічного рівня. Тому помилковість чи не оптимальність рішень, отриманих на попередніх етапах, виявляється в наступному, що вимагає повернення до попередніх етапів для перепроектування. По-друге, ітераційність зв'язана з чергуванням синтезу і верифікації, що представляє собою послідовне наближення до прийнятного проектного рішення. Очевидно, що на перших ітераціях синтезовані варіанти гірше з погляду виконання ТЗ, чим наступні. Тому на перших ітераціях за допомогою досить наближених моделей отримані варіанти оцінюються швидко і просто. Чим ближче черговий варіант до остаточного рішення, тим більше точне і всебічне дослідження потрібно для його оцінки. Отже, у процедурах верифікації потрібно використовувати не одну модель об'єкта, а ієрархічний ряд моделей, що розрізняються складністю і точністю.
Посилення старанності аналізу в міру наближення до остаточного рішення виражається також у тому, що перевірка виробляється по все більшому числу показників, що обмовляються в ТЗ, найчастіше з урахуванням статистичного характеру параметрів і нестабільності зовнішніх умов.